Перейти к содержанию
Авторизация  
Alex507

Вопрос про тепловое излучение, или есть ли у нас физики?

Рекомендуемые сообщения

День добрый,форумчане!

Озадачился тут вопросом мощность теплового излучения нагретого тела посчитать, взял формулу Р= площадь * коф черноты (1 для абс черного) *5.8( примерно по памяти производная пост величин) * Т в четвертой степени ( по кельвину конечно)

 

Посчитал , удивился, опосля еще больше своей несообразительности удивился

 

Загвоздка вот в чем : в реальном мире тело не только излучает но и одновременно поглощает излучение (батарея отопления черная например) не правильнее ли дельту Т считать (меж телом и средой) ??? наверно точнее но не правильней.

 

Дошел до мысли что черный предмет всегда должен быть холоднее в реальном мире и в темноте. Но опыт подсказывает что это не так...

 

Есть ли действительно физики? Подскажите как правильно излучаемое тепловыделение батареи например посчитать ( например:е=0,8 т возд 25, т батареи 80, конвекцией и прямой теплопередачей пренебрегаем)

 

Заранее спасибо!

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Дошел до мысли что черный предмет всегда должен быть холоднее в реальном мире и в темноте. Но опыт подсказывает что это не так...

 

Опыт правильно подсказывает, но расчеты надо по формулам.А формулы требуют вводных данных.Надеюсь уже справитесь.Благодарить не надо.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Дата: (изменено)

Теория и формулы:

 

Мощность излучения абсолютно чёрного тела прямо пропорциональна площади поверхности и четвёртой степени температуры тела:

P = SebT*T*T*T (Закон Стефана — Больцмана)

S – площадь (м кв),

T – температура в кельвинах (0 грС = 272,15 К),

e - степень черноты (для всех веществ e < 1, для абсолютно черного тела e = 1).

При помощи закона Планка для излучения, постоянная b = 5,670400 * 10 (-8 степени) (Дж • с(-1) • м(-2) • К(-4)).

 

Итак считаем:

Излучаемая мощность абсолютно черной батареи в вакууме при поверхности 1 м кв и температуре поверхности 80 грС = 1*1*5,67* 352,154 * 10 ( - 8 ) = 872 вата

 

Для батареи достижимой степени черноты e = 0,8 => P = 698 ват

Для белой батареи e = ок 0,07 => P = 61 ват.

 

 

Теперь вопрос точнее:

есть задача посчитать тепловое излучение (сумму частот излучений) нагретого тела в реальном мире с определенной поглешностью (желательно погрешность численно посчитать) и все это в реальном мире (с некоторыми допущениями) при наличие поглощаемого излучения, например. + посчитать передаваемую энергию за счет конвекции.

 

Например берем батарею отопления

Вводные данные:

S = 1м кв

Т поверхности батареи = 352К (ок 80гр С)

e = 0,8

Т внешнего воздуха = 20грС

Объем помещения бесконечен

 

нужно посчитать:

1) энергию излучаемую батареей (сумма частот)

2) энергию передаваемую батареей окружающему воздуху за счет конвекции

Изменено пользователем Alex507

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

батарея в вакууме будет в термодинамическом равновесии излучая мощность:

 

P = Sb((е*T*T*T*T)б-(е*T*T*T*T)окр)=1*5,670400 * 10(-8 степени) * ((0.8*352^4)-((0.3*292^4)))=57Вт всего выходит, если со степенью не ошибся.

 

а конвекцию посчитать - посмотрите формулы для расссчета радиаторов для РЭА - там по площади и наличию/отстутствию обдува и температуре поверхности излучаимую мощность посчитать можно

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Дата: (изменено)
Излучаемая мощность абсолютно черной батареи в вакууме при поверхности 1 м кв и температуре поверхности 80 грС = 1*1*5,67* 352,154 * 10 ( - 8 ) = 872 вата

Нормально.

Для белой батареи e = ок 0,07 => P = 61 ват.

Не прокатит, уж сильно блестеть должна, примерно как полированный ал., сумма коэф(излучения, отражения, пропускания)=1.

По закону Вина макс излучения на 8.2мкм, закон СБ есть интеграл от 0 до 8 функции Планка. если брать от 0 до макс(8.2) примерно 25% излучения, от макс до 8 соответственно 75%.

Так что в видимом диапазоне излучение мизер, и какая белая краска не была в ИК диапазоне излучает как серое(0.7 примерно для запылённой ещё больше).

Лучше применять размерность Вт/см^2.

Изменено пользователем Смагин Степан

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Спасибо, Господа, за толковые ответы!

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
T – температура в кельвинах (0 грС = 272,15 К),

Т-273,12 или 273,15 по памяти.

Сомнения закрадываются относительно влияния градиента температуры на мощность излучения. Конвекция и теплопроводность, тут да, согласен а излучение? Хотя я не специалист, спорить не буду.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Если надо посчитать некий реальный девайс, такие (учет только разности Т и степени черноты) расчеты мало пригодны по целому ряду причин. А то насчитаете..

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Строили модель в SolidWorks2009 покупного итальянского радиатора для РЭА, все цифири брали из их PDF файла, считали с учётом продува вентиляторами (тоже точно известные цифири, ибо фирма PAPST веников не вяжет), в итоге, когда запустили рабочий образец и тепловизором сняли тепловую картинку - разница с расчётными была максимум в 1 градус Цельсия.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Для публикации сообщений создайте учётную запись или авторизуйтесь

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать учетную запись

Зарегистрируйте новую учётную запись в нашем сообществе. Это очень просто!

Регистрация нового пользователя

Войти

Уже есть аккаунт? Войти в систему.

Войти
Авторизация  

  • Последние посетители   0 пользователей онлайн

    Ни одного зарегистрированного пользователя не просматривает данную страницу


×
×
  • Создать...

Важная информация

Мы разместили cookie-файлы на ваше устройство, чтобы помочь сделать этот сайт лучше. Вы можете изменить свои настройки cookie-файлов, или продолжить без изменения настроек.